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植物の環境記憶を活用した高付加価値作物の栽培法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21346
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

矢守 航  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90638363)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード高付加価値 / アントシアニン / 養液栽培 / 植物工場 / 光合成 / 変動光 / UV照射 / 根圏温度 / 環境記憶
研究開始時の研究の概要

近年、日本では植物工場の普及が急速に進められており、作物の高効率生産・高付加価値を実現する栽培法の確立が喫緊の課題となっている。健康に良い機能性成分を多く含む高付加価値作物の生産には、これまでUV照射法が提案されてきた。しかし、UV-LEDは寿命が短く、発光強度が低い光源であるため、UV-LEDに代わり、実用化しやすいUV光源の開発が期待されている状況にある。本申請課題では、UV光源を用いずに、可視光領域の変動光照射によって植物の機能性成分を増強し、高付加価値作物の新規栽培法の提案を目指す。

研究成果の概要

近年、日本では植物工場の普及が急速に進められており、作物の高効率生産・高付加価値を実現する栽培法の確立が喫緊の課題となっている。本研究課題では、植物に機能性成分を効率よく蓄積させる処理法の開発を目的とした。本研究成果として、可視光領域の変動光照射や栽培途中の根圏温度の変化によって、機能性成分を向上させることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、可視光領域の変動光照射や栽培途中の根圏温度の変化によって機能性成分を向上させることに成功した。これまでにも、申請者は、植物工場における葉菜類の栽培において、植物体への下から上に向けてのLED照射(上方照射)によって、外葉の老化を抑制する新たな栽培法を提案してきた。将来的に、上方照射法によって高い作物生産性を維持したまま、収穫前の数時間~数日間だけ、可視光領域の変動光照射や根圏温度を制御することによって機能性成分を増大することができれば、他に類をみない高機能性野菜の高効率生産を実現できると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Optimum root zone temperature of photosynthesis and plant growth depends on air temperature in lettuce plants2022

    • 著者名/発表者名
      Yamori Namiko、Levine Christopher P.、Mattson Neil S.、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: not determined 号: 4-5 ページ: 385-395

    • DOI

      10.1007/s11103-022-01249-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternating Red/Blue Light Increases Leaf Thickness and Mesophyll Cell Density in the Early Growth Stage, Improving Photosynthesis and Plant Growth in Lettuce2021

    • 著者名/発表者名
      OHTAKE Noriko、JU Yao、ISHIKURA Masaharu、SUZUKI Hiroshi、ADACHI Shunsuke、YAMORI Wataru
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 59 号: 2 ページ: 59-67

    • DOI

      10.2525/ecb.59.59

    • NAID

      130008031277

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimal Light Wavelength for a Novel Cultivation System with a Supplemental Upward Lighting in Plant Factory with Artificial Lighting2021

    • 著者名/発表者名
      S. Saengtharatip, J. Joshi, G. Zhang, M.Takagaki, T. Kozai and W. Yamori.
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 59 号: 1 ページ: 21-27

    • DOI

      10.2525/ecb.59.21

    • NAID

      130007980922

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2021-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Minimizing VPD Fluctuations Maintains Higher Stomatal Conductance and Photosynthesis, Resulting in Improvement of Plant Growth in Lettuce2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takayasu、Sunaga Motoo、Ito Mutsuhiro、Yuchen Qu、Matsushima Yoriko、Sakoda Kazuma、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 646144-646144

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.646144

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upward LED Lighting from the Base Suppresses Senescence of Lower Leaves and Promotes Flowering in Indoor Rose Management2021

    • 著者名/発表者名
      Yamori Namiko、Matsushima Yoriko、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      HortScience

      巻: 56 号: 6 ページ: 716-721

    • DOI

      10.21273/hortsci15795-21

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Degradation of the photosystem II core complex is independent of chlorophyll degradation mediated by Stay-Green Mg2+ dechelatase in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Ying、Yamori Wataru、Tanaka Ayumi、Tanaka Ryouichi、Ito Hisashi
    • 雑誌名

      Plant Science

      巻: - ページ: 110902-110902

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2021.110902

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased Cuticle Permeability Caused by a New Allele of ACETYL-COA CARBOXYLASE1 Enhances CO2 Uptake2020

    • 著者名/発表者名
      Monda Keina、Mabuchi Atsushi、Takahashi Sho、Negi Juntaro、Tohmori Ryoma、Terashima Ichiro、Yamori Wataru、Iba Koh
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 184 号: 4 ページ: 1917-1926

    • DOI

      10.1104/pp.20.00978

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collaboration between NDH and KEA3 Allows Maximally Efficient Photosynthesis after a Long Dark Adaptation2020

    • 著者名/発表者名
      Basso Leonardo、Yamori Wataru、Szabo Ildiko、Shikanai Toshiharu
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 184 号: 4 ページ: 2078-2090

    • DOI

      10.1104/pp.20.01069

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Higher Stomatal Density Improves Photosynthetic Induction and Biomass Production in Arabidopsis Under Fluctuating Light2020

    • 著者名/発表者名
      Sakoda Kazuma、Yamori Wataru、Shimada Tomoo、Sugano Shigeo S.、Hara-Nishimura Ikuko、Tanaka Yu
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1609-1609

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.589603

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rice Cultivar Takanari Has Higher Photosynthetic Performance Under Fluctuating Light Than Koshihikari, Especially Under Limited Nitrogen Supply and Elevated CO22020

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo Satoshi、Tanaka Yu、Yamori Wataru、Adachi Shunsuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1308-1308

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01308

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Concurrent Increases in Leaf Temperature With Light Accelerate Photosynthetic Induction in Tropical Tree Seedlings2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Hui-Xing、Zhu Xin-Guang、Yamori Wataru、Tang Yan-Hong
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1216-1216

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01216

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [図書] Rice Improvement: Physiological, Molecular Breeding and Genetic Perspectives2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yamori
    • 総ページ数
      498
    • 出版者
      Springer-Nature
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Plant and Crop Physiology2021

    • 著者名/発表者名
      Sakoda K, Tanaka Y, Yamori W
    • 総ページ数
      1200
    • 出版者
      Taylor & Francis
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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